Тема 11. Защита от вибрации
Вибрация –
сложный колебательный процесс,
Полезная |
возникающий при периодическом |
Вредная |
|
смещении центра тяжести |
|
|
тела от положения равновесия |
|
Вибротранспортер
|
|
Ударно-трамбовочная |
|
|
Виброзвонок |
машина |
|
Вибропояс для похудения |
1 |
||
|
Источники вибрации
Причиной возбуждения вибраций являются
возникающие при работе машин и агрегатов
неуравновешенные силовые воздействия, источниками которых служат:
–возвратно-поступательные движения систем
–неуравновешенные вращающиеся массы
–ударное взаимодействие сопрягаемых деталей
–оборудование и инструмент, использующие в технологических целях ударное воздействие на обрабатываемый материал
2
Физические характеристики вибрации
виброперемещение (м) |
Гармоническое колебание |
|
x x0 sin t 0 |
||
|
х0 – амплитуда
виброперемещения, м;
t – время, с;
ω=2πf=2π/Т – угловая
частота колебаний, рад/c; f=1/T – линейная частота
колебаний, Гц;
Т= t/n – период колебаний;
n – число полных колебаний за время t;
φ0 – начальная фаза колебаний в момент времени t=0; φ=ωt+φ0 – полная фаза колебаний
|
|
|
|
|
|
|
|
виброскорость (м/с) |
|
2 f cos t 0 |
|
||||||
v х x0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
виброускорение (м/с²) |
|
|
2 |
f |
2 |
sin t 0 |
|
|
|
a х x0 4 |
|
|
|
3 |
||||
Влияние вибрации на организм человека
|
Вибрация |
|
Общая |
по способу |
|
передачи на человека |
||
|
нарушается сердечно- сосудистая деятельность, расстраивается нервная система, нарушается подвижность
< 0,7-1 Гц вызывает укачивание 1-2 Гц сонливое состояние, но не вызывают резонанса
6–9 Гц резонансный диапазон
Локальная
появляются
нейрососудистые расстройства рук, меняется крове-наполнение тканей, кистей рук и др.
Вибрационная болезнь – проф. заболевание, вызванное длительным воздействием интенсивной вибрации (симптомы многообразны и проявляются в нарушении работы нервной и сердечно-сосудистой систем, функций опорно-двигательного аппарата, поражении мышечных тканей и суставов), 3 формы
4
Факторы, определяющие степень воздействия
частота и амплитуда вибрации;
|
продолжительность воздействия, τ, ч; |
Три частотных диапазона: |
|
НЧ (общая - 1 4 Гц; |
|||
|
место приложения и направление оси |
||
локальная - 8 16 Гц) |
|||
|
вибрационного воздействия; |
||
|
СЧ (общая - 8 16 Гц; |
||
|
явление резонанса |
||
локальная - 31,5 63 Гц) |
|||
|
индивидуальные особенности |
ВЧ (общая - 31,5 63 Гц; |
|
|
организма |
локальная - 125 1000 Гц) |
условия воздействия вибрации
Локальная вибрация
Общая вибрация
|
|
При охвате цилиндрических, |
|
|
торцовых и близких к ним |
|
|
поверхностей |
Положение стоя |
Положение сидя |
При охвате сферических |
|
|
поверхностей |
5
Физиологические характеристики вибрации
Октавная полоса частот (октава) – диапазон, верхняя и нижняя граничные частоты которого связаны соотношением fв 2 fн
Третьоктавная полоса частот (третьоктава) – полоса частот, верхняя
и нижняя частоты которой связаны соотношением |
fв 3 |
2 |
fн |
||||
Среднегеометрические частоты: |
|
|
|
|
|
||
fср |
|
fв fн |
fн |
2 |
для октавы |
|
|
fср |
|
|
fн 6 |
|
|
||
|
fв fн |
2 |
для третьоктавы |
||||
для локальной вибрации в виде октавных полос с fср : 1, 2, 4, 8; 16; 31,5;
63; 125; 250; 500; 1000 Гц
для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полос с |
fср : 0,8; |
1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; |
|
40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц |
|
Логарифмический уровень – характеристика, |
|
сравнивающая две одноименные физические величины, |
|
пропорциональные десятичному логарифму их отношения (дБ) |
6 |
Физиологические характеристики вибрации
Физические
характеристики f, Гц
x, м
ν, м/с
a, м/с2
Физиологические характеристики
- октавная полоса частот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
fв |
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|||||
: |
|
|
2 |
ср |
f |
в |
f |
н |
|
|
н |
2 |
|
|||||||||||||||||
|
|
fн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
/3: |
|
|
fв |
|
|
|
|
|
|
fср |
|
|
|
|
|
fн 6 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
fв fн |
2 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
fн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
‒ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
L |
20lg |
v |
|
дБ |
|
|
|
|
|
v |
|
|
= 5·10-8 |
м/с |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
||||||||||||||||||||||||
V |
|
|
|
|
|
v0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
La |
20 lg |
a |
дБ |
|
|
|
|
|
a0 = 1·10-6 м/с2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7
Меры защиты от вибрации
Нормирование
ГОСТ 12.1.012-2004 «Вибрационная безопасность. Общие требования»
СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы»
Общая вибрация по характеристике условий труда
1 категория – транспортная
2 категория – транспортно-технологическая
3 категория – технологическая:
а) воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования и передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибраций
б) передающаяся на рабочие места в складах, столовых, бытовых, дежурных и др. производственных помещениях, где нет генерирующих вибрацию машин
в) на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом
8
Нормируются параметры:
v, м/с |
LV, дБ |
a, м/с² |
La, дБ |
для общей вибрации - в и /3 в диапазоне 0,8–80 Гц
0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; …31,5; 40; 50; 63; 80
для локальной вибрации - в в диапазоне 1–1000 Гц
1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000
для продолжительности рабочей смены - 8 ч. (480 мин.)
Если < 480 мин, то допустимые значения определяются:
для v или а для LV или La
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
480 |
u u |
480 |
480 |
|
|
L |
L |
|
10 |
lg |
|||
|
|
|
|
480 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u480, L480 – допустимые значения, указанные в нормативах
При <30 мин. в качестве нормы принимают значение, вычисленное для =30 мин.
9
Организационные меры защиты
1.режим работы
•рабочая смена – не более 8 ч. (480 мин.)
•фактическое время работы в контакте с вибрацией – менее 2/3 раб. смены
•непрерывная продолжительность воздействия вибрации – 10-15 мин
•сверхурочные работы с вибрирующим оборудованием не допускаются
2.регламентированные перерывы (20 мин. через 1-2 ч. после начала смены; 30 мин. через 2 ч. после обеда)
3.включение в рабочий цикл технологических операций, не связанных с воздействием вибрации
4.работа с вибрирующим оборудованием должна производиться, как правило, в отапливаемых помещениях
5.графики ремонтных работ/профилактический ремонт оборудования, контроль за характеристиками виброинструмента – не реже 1 р/год
6.мед. осмотры 1 раз в год, не допуск лиц моложе 18 лет и женщин в период беременности
10